Ученые разработали самовосстанавливающийся бетон

Исследователи из университета Мичигана создали бетон, который в случае раскола самостоятельно фиксирует и ремонтирует трещины. И никакого вмешательства человека: все, что ему нужно, это вода и углекислый газ.

Нескольких умеренно дождливых дней будет достаточно, чтобы восстановить поврежденный мост. самовосстановление становится возможным потому, что новый материал дает узкие трещины толщиной с волосок, а не зияющие рваные расколы, как это бывает с привычным бетоном.

«Это похоже на то, как ведет себя организм, когда вы оцарапаете руку: ранка затягивается без вашей помощи. Однако если рана будет большой, то вам понадобится помощь медиков, возможно даже придется накладывать швы. Но новый материал при частичном разрушении производит столь тонкие трещины, что сам в состоянии о них позаботиться. Даже при сохранении нагрузки трещины увеличиваться не будут», утверждает профессор Виктор Ли из колледжа Бенджамина Уайли.

В лабораторных условиях новое вещество в целом оправилось после разрыва даже при условии, что ученые применяли к нему 3%-ное усилие растяжения. Это означает, что исследователи проверяли прочноcть бетона на растяжение, растягивая образцы на 3% от их начального размера. Это все равно что 100-футовый мост растянуть еще на 3 фута. Обычно такого растяжения достаточно для разрыва металла или окончательного разлома бетона.

«Мы с удивлением обнаружили, что после восстановления вещество сохраняет прежние свойства, выдерживая первичное напряжение», сообщил Ли. «Самовосстановление позволяет вернуть былую жесткость. И даже после повреждения новый материал так же может выдерживать нагрузки».

Инженеры обнаружили, что ширина трещины должна быть меньше 150 мкм, а в идеале меньше 50 мкм, для полного восстановления. Чтобы достичь этого, Ли с коллегами улучшили композитные свойства бетона, которые разрабатывались учеными на протяжении последних 15 лет.

Фото с сайта newswise.comБолее гибкий чем традиционный бетон, новый материал по ряду признаков скорее похож на металл, чем на стекло. Традиционный бетон обычно сравнивают с керамикой. Ломкий и твердый, он может разрушиться в результате как землетрясения, так и просто перенапряжения. Новое же вещество сгибается, но не ломается. Оно покрывается особым волокном, которое укрепляет материал. Он не ломается даже при растяжении, равном 5%. Обычный же бетон не выдерживает никакой нагрузки при деформации в 0,1 процент.

Средняя ширина трещины, при которой новый материал ломается, равна 60 мкм. Это приблизительно половина диаметра человеческого волоса. Рецепт нового бетона определяет, что тот будет взаимодействовать с водой и углекислым газом в процессе самовосстановления. Швы будут заполняться карбонатом кальция, который является достаточно мощным материалом, найденным в естественной среде в морских раковинах. В лабораторных условиях ученые выяснили, что карбонату кальция потребуется до 5 циклов смачивания и высыхания, чтобы полностью застыть.

Чтобы протестировать полученный бетон, ученые применили резонансно-частотный анализ и определил жесткость и силу до и после образования трещин. Суть их в том, что сквозь вещество посылаются звуковые волны с тем, чтобы обнаружить разломы в его структуре.

Сегодня строители укрепляют железобетонные конструкции арматурными стержнями, чтобы образующиеся трещины были как можно меньше. Но они все же не настолько малы, чтобы затянуться со временем, а потому вода и соль, попадающие в разломы, разъедают арматуру, и коррозия еще более ослабляет структуру. Однако в самовосстанавливающемся материале нет необходимости ни в какой арматуре, а значит, нет и коррозии.

Приобретая долговечность, новый бетон снизит как стоимость объектов, так и уровень экологического загрязнения. И время до капитального ремонта значительно возрастет. Строительство мостов, да хоть и строительство бассейнов с новым стойматериалом увеличит срок службы объектов.

«Мы надеемся, что новый материал позволит возводить и ремонтировать дороги и мосты, отодвигая срок следующего профилактического ремонта лет на 10», сообщил Ли. «Кроме того, применение самовосстанавливающегося бетона позволит нам достичь более гармоничных отношений с окружающей средой, так как промышленность будет тратить значительно меньше энергии при производстве стройматериалов подобного свойства».

23.04.2009





Дом

Нейросеть ловит земельно-имущественных нарушителей в МосквеНейросеть ловит земельно-имущественных нарушителе...

С начала года нейросети проанализировали почти...

Fort Ross Ventures проинвестировал в стартап удаленной аренды недвижимости MyndFort Ross Ventures проинвестировал в стартап удал...

Fort Ross Ventures проинвестировал в амер...

В Японии открыли “умный” мегаполис ЦунасимаВ Японии открыли “умный” мегаполис Цунасима

26 марта, в Японии, неподалеку от Йо...

С новым роботом каменщики останутся без работыС новым роботом каменщики останутся без работы

Инженеры австралийской компании Fastbrick Robo...

Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузкуУмные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку

Исследователи из университета Emory изобр...

Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутриУченые выяснили, что разрушает цемент изнутри

Как основной строительный материал во все...

Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего ещеБетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего ...

Итак, давайте разберемся, что потребуется...

Открыта форма идеальной аркиОткрыта форма идеальной арки

Ученые из университета Уорика добились вп...

Здания, построенные из пепла, простоят в 2-3 раза больше монолитныхЗдания, построенные из пепла, простоят в 2-3 раза...

Один и самых популярных и древних ст...

Приобрести участок под дачу полезно для здоровьяПриобрести участок под дачу полезно для здоровья

Покупка участка земли – это отличны...

Установлена начальная стадия формирования гипсовых кристалловУстановлена начальная стадия формирования гипсовы...

Гипс – это минерал естественного пр...

Швейцарские ученые создали штукатурку, регулирующую влажность в помещенииШвейцарские ученые создали штукатурку, регулирующ...

Новая штукатурка, которую пытался получить стр...

Установлен оптимальный материал для соединения и пароизоляцииУстановлен оптимальный материал для соединения и ...

Для осуществления воздухоизоляционных и п...

Новые строительные материалы сделают городской воздух чистымНовые строительные материалы сделают городской во...

Мировые попытки очистить воздух трансформируют...

Биочерепица придет на смену современным кровельным материаламБиочерепица придет на смену современным кровельны...

Ученые из института Фраунгофер продемонст...

Новый проект контракта минимизирует неплатежи по ипотекеНовый проект контракта минимизирует неплатежи по ...

Поскольку рост неплатежей по ссудам под&n...

Семь жилых кварталов «Сколково» стали лауреатом международной премииСемь жилых кварталов «Сколково» стали лауреатом м...

10 июня 2015 года были оглашены итоги конкурса

"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне

Не имеющее аналогов сооружение высотой 450 мет...

Парки в бедных районах городов в США берут количествомПарки в бедных районах городов в США берут количе...

Каждое сообщество в США имеет свои п...

Развитые городские поселения возможны без демократии, капитализма и индустриализацииРазвитые городские поселения возможны без демокра...

Несмотря на разницу во внешнем виде ...

Исследователи предложили сделать производство цемента более энергоэффективным и экологичнымИсследователи предложили сделать производство цем...

Создание цемента доступно человечеству давно, ...

В ремонте детской для новорожденных недопустимы ковролин и ламинатВ ремонте детской для новорожденных недопустимы к...

Совершенно естественно, что будущие матер...

Пожилым людям помогут стать максимально независимыми у себя домаПожилым людям помогут стать максимально независим...

Большинство пожилых людей предпочло бы жи...

Энергоэффективные дома могут вызывать у жильцов ракЭнергоэффективные дома могут вызывать у жильцов р...

Современные технологии позволяют построить эне

Создано окно, не требующее шторСоздано окно, не требующее штор

Ученые из сингапурского Центра передовых ...

Умные лампы будут следить за хозяевамиУмные лампы будут следить за хозяевами

Инженеры смогли придумать лампу, которая реаги

За советом, как купить недвижимость, нужно обращаться в интернетЗа советом, как купить недвижимость, нужно обраща...

Каждое уважающее себя агентство недвижимости и

В Голландии на принтере напечатают целый домВ Голландии на принтере напечатают целый дом

Компания DUS Architects из Голландии соби...

Кулинарный жир ляжет в основу нового энергосберегающего покрытия для кровлиКулинарный жир ляжет в основу нового энергосберег...

Если крышу здания окрасить в светлые цвет

Поиск на сайте

Магазин

  
Silicon Power Slim S55 120GB (SP120GBSS3S55S25) SSD-накопитель4290.00 руб.

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на
Ученые разгадали тайну снежинкиУченые разгадали тайну снежинки

Новости компаний, релизы

Intelion Data Systems: наиболее привлекательные регионы РФ для размещения специализированных дата-центров. Мнение экспертовIntelion Data Systems: наиболее привлекательные регион...
Startup Tour возвращается в ТатарстанStartup Tour возвращается в Татарстан
На какой срок лучше брать кредитНа какой срок лучше брать кредит
Стоит ли тратить время на аниматикСтоит ли тратить время на аниматик
Пинскдрев – производитель мебели из БеларусиПинскдрев – производитель мебели из Беларуси